Транзистори

Транзистор – повсюдний і важливий компонент у сучасній мікроелектроніці. Його призначення просте: він дозволяє за допомогою слабкого сигналу управляти набагато сильнішим.
Зокрема його можна використовувати як керовану «заслонку»: відсутністю сигналу на «воротах» блокувати потік струму, подачею – дозволяти. Іншими словами: це кнопка, яка натискається не пальцями, а подачею напруги. У цифровій електроніці таке застосування найбільш поширене.
Транзистори випускаються в різних корпусах: один і той же транзистор може зовні виглядати зовсім по різному. В прототипуванні найчастіше зустрічаються корпуси:

TO-92 – компактний, для невеликих навантажень

TO-220AB – масивний, добре розсіює тепло, для великих навантажень

Позначення на схемах також варіюється в залежності від типу транзистора і стандарту позначень, який використовувався при складанні. Але незалежно від варіації, його символ залишається впізнаваним.

transistors-0

Біполярні транзистори

Біполярні транзистори (BJT, Bipolar Junction Transistors) мають три контакти:

Колектор (collector) – на нього подається висока напруга, якою хочеться керувати

База (base) – через неї подається невеликий струм, щоб розблокувати великий; база заземляється, щоб заблокувати його

Емітер (emitter) – через нього проходить струм з колектора і бази, коли транзистор «відкритий»

transistors-1

Основною характеристикою біполярного транзистора є показник hfe також відомий, як gain. Він відображає у скільки разів більший струм по ділянці колектор-емітер здатний пропустити транзистор відносно струму база-емітер.
Наприклад, якщо hfe = 100, і через базу проходить 0.1 мА, то транзистор пропустить через себе як максимум 10 мА. Якщо в цьому випадку на ділянці з великим струмом знаходиться компонент, який споживає, наприклад 8 мА, йому буде надано 8 мА, а у транзистора залишиться «запас». Якщо ж є компонент, який споживає 20 мА, йому будуть надані тільки максимальні 10 мА.
Також в документації до кожного транзистора вказані максимально допустимі напруги і струми на контактах. Перевищення цих величин веде до надлишкового нагрівання і скороченню служби, а сильне перевищення може призвести до руйнування.



NPN і PNP

Описаний вище транзистор – це так званий NPN-транзистор. Називається він так через те, що складається з трьох шарів кремнію, з’єднаних в порядку: Negative-Positive-Negative. Де negative – це сплав кремнію, що володіє надлишком негативних переносників заряду (n-doped), а positive – з надлишком позитивних (p-doped).
NPN більш ефективні і поширені в промисловості.

transistors-npn-pnp

PNP-транзистори при позначенні відрізняються напрямком стрілки. Стрілка завжди вказує від P до N. PNP-транзистори відрізняються «перевернутою» поведінкою: струм не блокується, коли база заземлена і блокується, коли через неї йде струм.

Польові транзистори

Польові транзистори (FET, Field Effect Transistor) мають те ж призначення, але відрізняються внутрішньою будовою. Приватним випадком цих компонентів є транзистори MOSFET (Metal-Oxide-Semiconductor Field Effect Transistor). Вони дозволяють оперувати набагато більшими потужностями при тих же розмірах. А управління самою «заслонкою» здійснюється виключно за допомогою напруги: струм через затвор, на відміну від біполярних транзисторів, не йде.

Польові транзистори володіють трьома контактами:

Сток (drain) – на нього подається висока напруга, якою хочеться керувати

Затвор (gate) – на нього подається напруга, щоб дозволити проходження струму; затвор заземляється, щоб заблокувати струм.

Витік (source) – через нього проходить струм зі стоку, коли транзистор «відкритий»

transistors-2

N-Channel і P-Channel

За аналогією з біполярними транзисторами, польові розрізняються полярністю. Вище був описаний N-Channel транзистор. Вони найбільш поширені.

P-Channel при позначенні відрізняється напрямком стрілки і йому притаманна «перевернута» поведінка.

transistors-mos-np




За матеріалами wiki.amperka.ru

Оставить ответ

Обязательные поля помечены*

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.